向植物学习，人类年龄可逆吗？

返老还童，

一直是人类的梦想

《庄子·天下》云：日方中方睨，物方生方死。

意思是“太阳刚到正午就西斜，生命降地就走向死亡。”

每一种生命都会经历生、老、病、死，这似乎是宿命。

就像柏拉图所说，人向死而生，从出生那一刻就开始了。

但人类拒斥死亡和衰老，渴望“逆天改命”。

秦皇汉武，一个派3000童子求取神药，一个吸食仙丹渴望永生不灭。

从神话传说中与天地同寿，到《天龙八部》天山童姥返老还童，都在探索这个命题。

就算是今天，人类从机械改造，到3D打印；从人体冷冻技术，到大脑意识上传。

长生不老，返老还童，一直都是人类梦寐以求的东西。

当然，也不能完全从人类的欲望来解读这个命题。

很多现实世界中的天才，在最有创造力的时期，英年早逝。

麦克斯韦方程组和经典电动力学的创立者，48岁就离开人世；

奠定了广义相对论数学基础的黎曼，只活了40岁；

电磁学理论的重要贡献者赫兹，只活了35岁；

印度历史上最伟大的数学家拉马努金，终年32岁；

椭圆函数领域的开拓者，阿贝尔函数的发现者，终年27岁；

……

如果能够实现永生，这些人类天才将会为文明再创造多少贡献？

当你看到铁血拳王（阿里、泰森）走路颤颤巍巍时，定会感慨万分。

看到年青时的偶像（周星驰）两鬓斑白时，也会唏嘘青春不再。

这时候就会仰天长叹吧，人类年龄可逆吗？

人类生命机制复杂，

玄奥莫测

150年前，人类的平均寿命不过是35岁左右。

150年后，人类的平均寿命则已经超过70岁。

这离不开现代医学技术的发展，更离不开科学的发展。

基因学、组织工程学、免疫学等等学科的交叉发展，为延长人类寿命，提供了一种可能。

基因学是关于基因研究的学科，是生物学的一个重要分支。

1958年，人类基因组计划正式提出。目的是破译人类全部遗传信息，使人类第一次在分子水平上全面认识自我。

人类基因组计划时间线

组织工程学是一门以细胞生物学和材料科学相结合，进行体外或体内构建组织或器官的新兴学科。组织、器官的丧失或功能障碍，是人类健康所面临的主要危害之一，组织工程学的发展，将可能更好地修复、维护、促进人体各种组织或器官损伤后的功能和形态，进而延长人类的寿命。

免疫学是一门既古老又新兴的学科。在免疫学的发展历史上，有许多卓越的成就：牛痘苗、减毒活疫苗、抗体、血清学方法、免疫系统、免疫网络学说……

利用免疫系统成分来治疗疾病，也就是所谓的免疫疗法。新冠疫苗，实际上也运用了免疫学原理。

但这离长生不老，还远远不够。

当前，全世界活得最长且有记录的人，是法国的珍妮·卡尔蒙特。

从1875年出生，到1997年去世，一共活了122岁。

尽管现代医学持续发展，但这项记录仍然一直未被打破。

人类的生命机制，实在过于复杂。

关于人类衰老的原因，目前还很难作出准确的基因判定。

既有“海弗利克极限”的限制，也有KAT7类似众多基因的引导。

人类在这方面的基因研究仍然谨慎，所有的研究仍然处于模糊阶段。

今天，人类年龄依旧还是难以确解的奥秘。

对植物年龄进程不可逆的研究，

是一个新方向

人类历史，是一个不断战胜疾病的历史。

小儿麻痹症、伤寒、麻疹、破伤风、黄热病、天花、白喉、水痘……

这些疾病，都一一被人类所战胜。

但人类却战胜不了衰老。

据不完全统计，全球每天约有10万人，因为与衰老相关而死亡。

19世纪30年代，细胞学说建立。

人们开始了解到，细胞是有机体，一切动植物都是由细胞发育而来，并由细胞和细胞产物所构成。

人之所以会衰老，本质上是因为细胞会衰老。

关于人为什么会衰老，科学界最著名的理论之一，是端粒理论。

端粒是一个特殊的“帽子”结构，由一小段DNA和蛋白质构成，存在于真核细胞线状染色体末端。细胞每分裂一次，染色体上的端粒就被切割一次。

分裂得越多，端粒就越来越短，直到它们消失时，细胞就无法再进行分裂了。

最后，身体的各项功能就会出现异常，衰老的进程也随之产生。

那么，究竟该如何抑制细胞的衰老呢？

如果说，以人类为代表的动物，寿命都不太长。

那么，是否可以将植物作为参考点，来思考细胞衰老这个问题？

虽然同为多细胞的真核生物，但植物最长寿命远超动物，甚至可以活到一万年以上。

根据壳上的“年轮”数和碳-14测定法，动物最长寿命的记录是一只北极蛤创造的，确定其年龄为507年。

但对于许多植物来说，507年其实也并不算长。

地中海一种特有植物，通过分生组织分裂来实现繁殖，寿命可超过10万年。

潘多树林是一片庞大的颤杨树林，位于美国犹他州的国家森林公园中。据推测，其已有80000年历史。

分布在塔斯马尼亚洛南部，有“国王圣树”的美誉，寿命长达43600岁。

分布在美国加州南部朱鲁帕山脉，早在冰河时代末期就出现，目前有13000年历史。

一种常见的灌木，分布在中国和北美地区，最长寿命可达12000年左右。

……

真正应了庄子那句话，“上古有大椿者，以八千岁为春，八千岁为秋”。

植物何以能活这么长的时间？而且还能一直保持“青春”的模样？

对植物年龄进程不可逆的研究，可能会是一个新的方向。

MIR156/7，

它们是植物的生命“计时器”

自然界生命体的生长发育，与“年龄”密不可分。

这里的“年龄”，是指“生理学年龄”，即与特定生长阶段相关联的性状。

对于许多高等植物来说，其生理学年龄通常分为2～3个阶段：

幼年期：这是植物早期营养生长的阶段，任何处理都不能诱导开花。所谓营养阶段，是指植物从种子萌发、幼苗生长到生殖前的生长过程；

成年期：指植物中晚期营养生长阶段，通过根和茎顶端的分生组织，形成植物的基本形态；

生殖生长期：在这一阶段中，植物进行开花、授粉、受精、结果等生殖生长过程。

植物从幼年期到成年期，再到生殖生长期，是一个不可逆的过程。

就像人的成长，只能按照婴儿→少年→成年→老年这样的顺序。

但为何是不可逆的呢？原因究竟在哪里？

我们究竟能不能延长成年期，延缓衰老乃至逆转年龄？

来自中国科学院分子植物科学卓越创新中心的王佳伟团队，使得人们离这个问题的答案，可能更近了一步。

拟南芥，也被称为“植物界的果蝇”，是一种生命周期相对较短的一年生植物，被广泛用于植物遗传学,发育生物学和分子生物学的研究。

它具备以下特点：

1、生长周期短：从发芽到开花只要4-6周左右；

2、结实多：每株拟南芥可产生数千粒种子；

3、自交繁殖：易于保持遗传稳定性；

4、形态特征分明：茎、叶、花分布有序，便于观察；

5、基因组简单：由5对染色体组成；

……

王佳伟团队就是以拟南芥作为模式植物，利用遗传学、分子生物学、多组学分析等手段，对植物“跨代重置”机制进行了研究。

什么是“跨代重置”？

每一个新生命诞生时，其实就是跨代重置，类似于手机恢复出厂设置。

那么，跨代重置究竟是如何进行的？

2009年，王佳伟团队研究发现，小分子RNA：MIR156，以及与其基因序列相近的MIR157，是植物幼年态向成年态转变的主要调控因子，它们对于幼年期的维持是充分且必要的。

MIR156/7，犹如一个“计时器”，随着植物生长而进行倒计时。

它们的含量在植物幼苗中很高，随着植物年龄增长，含量逐渐减少。

MIR156/7在世代交替中，必然也经历了重置过程。

MMIR56介导的年龄途径调控拟南芥开花时间

为了进一步探究MIR156/7家族的功能，从2014年开始，王佳伟团队的研究人员，开始借助于CRISPR/Cas9技术，克服传统的T-DNA插入突变体对于非编码基因的局限性。

经过努力，终于成功获得了MIR156/7各基因的完全敲除突变体，以及各种组合的多基因突变体。

随后发现，在这些突变体中，植物的幼年期出现不同程度的缩短。

而在某些基因突变体中，甚至可以在不生长真叶的情况下，直接抽薹开花。

也就是说，通过彻底去除MIR156/7，研究人员创造了一个没有幼年期、在胚胎时期就开花的植物。

这说明，“计时器”不仅能够倒计时，还能够直接重置植物的生长周期。

那么，能否通过将计时器拨得更慢一些，让生命存活得更为长久，乃至重置呢？

生命是否可以重置？

到这里，初步了解了植物生命的一个秘密：

植物的“生老病死”，与MIR156/7息息相关。

那么，人的“生老病死”，是否也存在一个与其息息相关的MIR156/7？

一直以来，人们采取了很多方式来试图重置生命：

通过炼丹追求长生不老，是古代许多帝王的终极梦，然而酝酿出的是火药。

通过纳米技术和计算机技术，将人类改造成半机械人，实现长生不老。

人体器官的衰老，是人衰老乃至死亡的重要原因，于是人们设想通过3D打印直接打印人体器官。

抛弃肉身，将意识彻底上传，实现永生。

……

这些都是人们曾设想过的方式，但很少有人从植物方面进行思考。

因此，当了解到MIR156/7与生老病死息息相关时，兴奋也是掩盖不住的。

因为这意味着，我们找到了一个可能的突破口。

在应用层面，这一发现已经有潜在的应用前景。

1、确保粮食作物在最佳时间开花，以最大限度地提高种子产量；

2、缩短幼年期，延长果树等经济作物结果盛期，获得更大生产收益；

3、通过人工改造一年生的农作物，比如水稻，将其改造成多年生，实现一次种植多年收获；

……

因此，也许可以期待更多，最重要的一个问题便是：

如果控制衰老的基因被找到了，那么生命的进程是否可以被调控？

这一问题的另一版本是：当生命走向衰老、死亡时，能否利用技术手段，重回幼年时期？

这也就是上文所说的“返老还童”。

不过，在真正实现“生命重置”之前，需要先解决一些比较近的难题。

比如说，通过MIR156/7的研究，我们能不能缩短植物的幼年期？

通过缩短幼年期，延长植物的结果盛期，能够获得最大的经济收益。

这就好比一个人最旺盛的精力和创造力在青年——中年时期。

如果能够缩短幼年期，延长青年期，就能够创造更多的社会价值。

另外，人类能否完全控制并解析MIR156/7的基因？

从这一方面是否又能够解释，为何有些树可以活上千年，当然这里的核心原因可能不一样，但都可以一点点地开始突破。

王佳伟团队的研究，MIR156/7的发现，迈出了植物寿命研究的第一步。

从某种意义上来讲，这是生物科学的一小步，但可能也是生命研究的一个新参照。

探索，永无止境

回到开头，历史上有很多科学家都属于“英年早逝”。

如果他们拥有更长的生命，许多科学上的难题，也许能够更早被攻克。

想象一下，如果爱因斯坦还存活于世间，大一统理论或许不是遥不可及的梦想。

科学的探索永无止境，但一个人的生命却是短暂的，这是一大遗憾。

所以人类能够做的，是依靠一代又一代人的力量，

去探求世界的未知，解决一个个未知难题。

在这中间，想象力和创造力发挥着重要作用。

我们常说：想象力是第一推动力。

当它落地到科学上，则主要表现为四点：

1、 不一样的研究角度；

2、 不一样的思考方式；

3、 不一样的科学探索；

4、 不一样的哲学认知。

通过研究植物寿命，去探索人类年龄可逆的可能性。

这便是一种完全不一样的思考方式。

实际上，像这样的科学研究还有很多，像这样的科学家也不少。

在今年的“科学探索奖”获奖人中，就有不少获奖者是如此：

让人类看清最小的原子、拓展时间晶体的细节；

揭示诺奖蛋白的机制、研究液体门控的原理；

……

“科学探索奖”是一项由科学家主导的公益奖项，是目前国内金额最高的青年科技人才资助计划之一。

奖项于2018年设立，由诺贝尔物理学奖获得者杨振宁、饶毅、施一公、潘建伟、谢晓亮等14位知名科学家联合腾讯基金会发起人马化腾共同发起。

“科学探索奖”每年遴选不超过50位获奖人，每位获奖人将在5年内获得总计300万元人民币奖金，可自由支配。截至2022年，奖项已连续举办四届，累计资助了200位优秀的青年科学家。

发现了“植物年龄秘密”的王佳伟，便是今年50位获奖者其中的一位。

2022年“科学探索奖”的获奖名单已正式公布，除了中科院王佳伟外，还有其他领域的优秀青年科学家：

如数学物理学方面，提出并验证拓扑时间晶体的王浩华；

天文和地学方面，在强震地质灾害机理与预测方面做出显著贡献的范宣梅；

生命科学方面，揭示诺奖蛋白PIEZO1响应机械刺激机制的肖百龙；

信息电子方面，在先进纳米CMOS超低功耗芯片做出显著贡献的麦沛然；

……

相比于往年，今年的“科学探索奖”获奖者名单有一个很大的亮点：

第四届“科学探索奖”（2022年）新增设 “医学科学”领域，一共出现了五位获奖者（近200名申报者，是所有领域中人数最多的）。

在肿瘤遗传学和基因组学方面做出显著贡献的吴晨；

在乳腺癌免疫治疗与精准微创手术结合方面做出贡献的苏士成；

在脓毒症研究领域取得重要突破的吕奔；

在蚊媒病毒传染病这一生命医学领域取得重要突破的程功；

在光感知促进脑发育的神经机制方面取得显著进展的薛天；

人类年龄是否可逆，或许仍然遥不可及。

但尽量提高人类平均寿命，却可以依靠“医学科学”的发展来实现。

加上病毒的肆虐，也让我们更加意识到“医学科学”的重要性。

这也是“科学探索奖”新增设“医学科学”领域的意义之一。

人类对“返老还童”和“永生”的追求，最终必须落地到“科学研究”上。

但这样的“研究”大多时候都显得有些异想天开，很难立刻“开花结果”。

所以，像“科学探索奖”这样的奖项存在，能够给科学探索者们一种有力支持。

让青年科技工作者们潜心探索未知的世界，去挖掘科学本身的无限可能。

如果年龄真的可逆？

两千多年前，秦始皇痴迷长生不老，最终魂归骊山。

三百多年前，牛顿沉溺于炼金术，至死都找不到永生的秘诀。

进入21世纪，人类的寿命在不断延长，但仍然逃脱不了死亡的熵增命运。

我们饱受“生老病死”的折磨，但早已欣然接受了这一宿命。

正如物理学上令人绝望的“熵增定律”，终将会引导宇宙走向灭亡。

尽管如此，面对如伊丽莎白二世逝世的消息，仍然会感慨生命的无情。

所以，对抗时间、抹平皱纹仍然是每一个人心底的愿望。

想要通过植物比照来找到人类年龄的规律，短时间内或许很难实现。

但我们可以给自己一个科幻想象：如果年龄真的可逆，人类会怎么样？

从实际角度出发，如果年龄真的可逆，那么世界会发生一些明显变化：

1.社会老龄化彻底消失，社会创造力会大幅增长；

2.顶尖智慧得以延续，众多科学难题有望更快被突破；

3.人口数量暴增，生育权将受到严格控制；

4.可利用资源下降，出现新的分配制度；

5.阶层固化，越迟出生的人类越难以翻身；

……

如果人类真的找到一种“返老还童”的机制，

或者说真的找到了延长人类年龄基因的秘密。

那么，世界真的一定会变得更好吗？
有没有可能，可能会变得更糟？

小说《时间足够你爱》一个2000多岁长者在笔记本中写下了：
忽视历史重要性的一代人，既没有过去，也没有未来。

两百年前德国诗人诺瓦利斯说过:
如果没有死亡，最大的幸福就会属于极端疯狂者。

很多时候，哲学和科学，就是硬币的两面。

如果科技真能“返老还童”，人类会怎么选择？